Question

AC为轻杆，杆始终保持水平，O为支点，OA=OC=25cm，CD⊥OC，AB绳与水平方向成30°角，即∠OAB=30°，AB绳所能承受的最大拉力为10N．

（1）当烧杯中未装入水时，求D端所悬挂重物的最大重力为多少？

（2）当烧杯中装入水时，重物浸没在水中，已知所悬挂重物体积为125cm3，ρ水=1.0×103kg/m3，求此时D端所悬挂重物的最大重力又为多少？（g=10N/kg）

 

Answer 1

（1）当烧杯中未装入水时，求D端所悬挂重物的最大重力为5N；

（2）当烧杯中装入水时，重物浸没在水中，此时D端所悬挂重物的最大重力又为6.25N．

【解析】

试题分析：

如图，当烧杯中未装入水时动力臂为OE=OA=×25cm=12.5cm；

根据杠杆平衡条件F×OE=G×OC可知；

（2）物体完全浸没后受到的浮力，F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×125×10﹣6m3=1.25N；

所以当烧杯中装入水时，D端所悬挂重物的最大重力又为G大=G+F浮=5N+1.25N=6.25N．

考点：杠杆的平衡条件